公路隧道施工要点解析
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摘要：公路隧道具有断面大，附属设施多，运营环境要求高等特点，将更多的设计理念以及人性化的要求囊括进去，因此对公路隧道建设的技术水平要求也相对较高。本文介绍了公路隧道施工的基本特征，分析了公路隧道施工要点，提出了公路隧道施工的质量控制措施。
关键词：公路隧道施工要点
中图分类号：X734文献标识码：A 文章编号：
公路隧道施工工程开挖面积大, 深度大, 在工程施工中很容易发生坍塌的事故,工程的质量对施工的顺利完成起着决定性作用。隧道施工中,要严格进行质量控制,确保整个施工安全, 同时,由于隧道地质的复杂性和多样性,工程人员一定要认真分析, 制定合理的施工计划,做到防范于未然,将危险事故的发生排除到施工之外,加强施工监督,确保隧道施工顺利完成。
一、公路隧道施工的基本特征
隧道施工与路基、桥涵施工有着很大的不同，其主要表现在以下方面：
1、隐蔽性强，隐蔽工程多。除了外饰、安装配套工程以外几乎全是隐蔽工程。
2、设计与施工差异性大。由于洞内的地质条件千变万化，初始的设计文件必须随着围岩的实际状况而作出“动态”的设计变更或修改。
3、施工安全要求高于路基和桥梁工程。因为施工作业面均在洞内进行，而洞内的自然环境千变万化，安全危险源总是随着洞身的延长而增加，并且有很多危险源是不可预见的，如：瓦斯、涌水、溶洞、暗河、松散堆积层等，这就对施工的安全工作提出了更高更细更严的要求。
4、施工作业面少，工序环节紧紧相扣，施工作业连续性强，组织管理水平要求高，受外界自然因素影响少。
5、工程质量监控难度大，容易偷工减料，而且质量的评定难，是否优良不能仅从外观或有无渗漏水几个指标就能够评判出来。
6、施工队伍要求专业性强，机械设备和劳保设施高于其他路桥工程，一般一个洞的工作面投入需200万～400万元。
二、公路隧道施工要点
根据隧道工程的特点，总体施工顺序：施工准备测量放样洞口防排水工程施工明洞开挖防护超前管棚施工洞身掘进洞身支护二次衬砌洞内路面整平层洞内路面面层洞内边沟洞门工程墙面瓷砖、拱部内墙喷涂、电器安装等竣工验收。
1、洞口施工
土方施工采用机械化作业，主要用浅眼台阶爆破法进行石方爆破，用小炮松动进行底部和边坡爆破，这样可以保护边坡和底板免受破坏。另外在明洞拉槽开挖前要事先根据路基情况做好排水工作，要先期完成洞口环形截水沟。
2、洞身开挖
围岩不一样，采用的开挖方法也不一样。首先对于Ⅴ级围岩，条件比较差，可以先进行超前管棚施工，采用留核心土分部开挖法。采用弱爆破进行预裂爆破，一定要严格控制炸药用量，遵循管超前，弱爆破、严注浆，短开挖，强支护，早封闭、勤测量的原则。先施工管棚超前支护，然后再开挖上部环形部，上部初期支护完毕之后进行核心土开挖，最后进行下部开挖及支护。开挖完成后马上喷射混凝土封闭围岩，然后打锚杆、挂网，钢拱支撑后，经分层喷射混凝土至设计厚度。对于Ⅳ级围岩，采用上半断面长台阶法。在上断面支护保证岩体稳定的条件下，进行边墙扩大及底部开挖，施工时视实际情况调整，另外要控制爆破药量，确保光面爆破效果。
3、防排水层施工
防水工程：在衬背面设置隧道专用防卷材，在原衬砌层和防水卷材之间设置土工布，可作衬砌背缓冲层和排水层。自防水结构抗渗标号要达到S8。排水工程：在喷锚层和衬砌之间设置隧道专用复合防水卷材，复合防水卷材可以使漏水从衬砌背面通过排水滤层排至墙角，再由墙角处衬背纵向盲沟集水，然后通过横向排水管引出。需要注意的是衬背纵向盲沟要采用100mmHDPE打孔波纹管，在防排水层外面设置盲沟，固定在喷锚层面上。在原衬砌和衬背土工布排水层之间设置环向排水盲沟，环向盲沟采用5 0 m m H D P E 打孔波纹管，一般间距为V级围岩2m，IV级围岩5m，III级围岩10m。
4、隧道二次衬砌
为了保证二次衬砌的质量，提高工效，二次衬砌可以采用自行式全断面钢模台车配砼输送泵泵送入模，震捣采用插入式震捣器配合附着式震捣器，衬砌用砼可以采用商品砼。另外为了防止由于施工原因柔性防层可能出现局部地防水失败，二次衬砌一定要做成自防水砼结构，而且要采用低碱性膨胀水泥砼。
5、仰拱、铺底等施工
仰拱和铺底施作，会影响到车辆的通行，因此可以采取防干扰简易平台做为过渡通道。及时的施作仰拱与铺底工作有利于搞好洞内排水和防止隧道基底软化，而且早闭合，能够早日确保洞内道路的畅通，还有防塌方效果。
三、公路隧道施工的质量控制措施
1、公路隧道开挖质量控制
与水工、铁路隧道相比，隧道开挖断面的尺寸要符合设计的要求，公路隧道的断面较大，在围岩松软且地压力较大的情况下，对围岩的扰动大，围岩变形较大，其轮廓对围岩块体的不利切割多，应根据计算及实测施工数据留足预留变形量及支撑沉落量，且为了满足公路建筑界限的要求，防止出现净空不够的现象，公路隧道多采用扁平的断面型式，根据围岩类型选择合适的断面开挖方法和施工工艺，使得拱顶围岩处于不利的应力状态。一般常用的施工方法为钻爆法，如果开挖表面不平整将导致局部围岩应力集中，对于硬岩宜采用光面爆破，并且影响防水层和衬砌施工，软岩采用预裂爆破，形成存水的空洞；采用半断面开挖方法时，如发生较多的超挖，下半断面开挖厚度及用药量要严格控制，减小扰动增加出渣量和回填工程数量；如发生欠挖，对于开挖轮廓面的规整度采用目测方法进行检验，则会影响隧道净空或减小衬砌厚度造成隐患。并与设计断面放在同一极坐．对于隧道开挖质量的控制，标下进行比较，一般包括开挖断面规整程度和断面尺寸及超欠挖控制两个方面，从而得出隧道超欠挖的详细资料，及时指导施工。
2、隧道支护质量控制
隧道开挖后要及时支护，喷射混凝土的质量检验包括水泥、砂等原材料的检验及喷射混凝土强度、厚度的检验，限制围岩的变形，喷射混凝土与围岩粘结强度检验及施工粉尘、回弹率的检验，以减小荷载并发挥其自承能力。喷射混凝土强度检验试块的制取可用喷大板法，目前公路隧道施工多采用锚喷支护，直接在支护上凿取混凝土块，在围岩较差的地段可采用钢支撑，或凿孔检查，包括钢格栅及型钢支撑。对于锚喷支护，喷射混凝土与围岩粘结强度检验可在模具内放置一定尺寸，应检测锚杆的加工质量，加工成试件进行劈裂法测试，安装质量及喷射混凝土的原材料质量和喷射施工质量。锚杆加工质量的检验包括锚杆材料质量检验，粗糙度与围岩相当的石块，如抗拉强度和延展性与弹性等指标的检测，或直接在围岩岩面预埋装有拉杆的加力板，锚杆规格如直径的检验。锚杆拉拔力测试通过千斤顶加载测试，进行拉拔试验。注浆饱满程度及杆长可通过超声波检测仪器测定，但目前应用还不广泛。
3、隧道防水系统质量控制
如前所述，对于高分子防水卷材的质量要求主要是抵抗施工破坏能力强，公路隧道的防排水要求高，其材料检测的内容包括长度、宽度和厚度检测，目前的公路隧道防排水系统多为采用夹在两层衬砌之间的高分子防水卷材防水层，耐老化、耐酸碱、低温柔性好、寿命长。和沿隧道壁环向、纵向、横向设置的排水盲管，并且还需按照规定的尺寸和形状裁出试件，将渗水引排至纵向排水管集中排除，进行拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度检测、耐老化检测、低温柔性实验等。接头宽度应满足要求，防排水系统的质量检测评定尚无统一的行业标准规定。接头应牢固，强度不小于同质材料，防水层的质量检验也应分材料检验与施工安装检验两部分进行，不得有气泡、折皱及空隙。
4、隧道衬砌质量控制
施工中由于围岩松动或其他原因会导致二次衬砌产生裂缝，对于此类情况，对于裂缝的检查可采用塞尺或刻度放大镜观测其深度及宽度，可采用超声波或雷达探测技术进行检测，并根据情况采取处理措施。在施工中，用雷达进行检测时，还可能出现衬砌背后填塞不密实，高频波的穿透深度小，或衬砌内部存在空洞、蜂窝等情况。由于施工的原因，根据检测的目的选择合适的频率，拱顶部位的空洞、衬砌厚度不足等问题较多，然后沿隧道断面布置测线。应加强检测，但往往受仪器技术水平所限，雷达探测还可以检测衬砌厚度、裂缝、钢拱架埋设等情况，精度稍差，需要实际钻孔验证。
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